文 崔曉文、楊帆

“智能制造（Intelligent Manufacturing）”是未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向，一般認(rèn)為，智能制造裝備主要涵蓋的細(xì)分領(lǐng)域?yàn)椋簲?shù)控機(jī)床、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人和以3D打印為代表的特種智能制造裝備等。目前看來(lái)，智能制造裝備的總體發(fā)展處于上升態(tài)勢(shì)，機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為成熟，在智能制造裝備中份額最大，但近年來(lái)增速放緩；智能控制系統(tǒng)是僅次于機(jī)床的第二大細(xì)分市場(chǎng)，受金融危機(jī)影響仍處于緩慢恢復(fù)中；工業(yè)機(jī)器人處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的上升階段，近年來(lái)應(yīng)用范圍和領(lǐng)域不斷拓展，世界工業(yè)機(jī)器人銷量屢創(chuàng)歷史新高；3D打印代表了一種全新的制造方式，受到歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的普遍關(guān)注，目前仍處于起步階段，但增長(zhǎng)速度較快，未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

智能制造裝備產(chǎn)業(yè)已成為世界主要國(guó)家和地區(qū)的發(fā)展重點(diǎn)和競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)

智能制造裝備主要領(lǐng)域的市場(chǎng)銷量總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。國(guó)際知名咨詢機(jī)構(gòu)Market Line報(bào)告顯示，2012年世界智能控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括集散控制系統(tǒng)DCS和可編程控制器PLC兩大部分，不包括基于PC的工業(yè)控制系統(tǒng)和軟件）市場(chǎng)規(guī)模約為245億美元，比2011年增長(zhǎng)2.4%。Market Line同時(shí)預(yù)計(jì)2012~2017年世界智能控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)復(fù)合年均增長(zhǎng)率可達(dá)4.7%，到2017年市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)307億美元。美國(guó)專門(mén)從事添加制造技術(shù)的咨詢服務(wù)公司——Wohlers Associates 2014年5月發(fā)布年度報(bào)告顯示，近年來(lái)全球3D打印產(chǎn)業(yè)持續(xù)保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2013年全球產(chǎn)值為30.7億美元，比2012年增長(zhǎng)34.9%，預(yù)計(jì)2017年將達(dá)60億美元，2021年達(dá)到110億美元（見(jiàn)圖1）。

圖1 2010～2021年全球3D打印產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)（2017年、2021年為預(yù)測(cè)值）

歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家占市場(chǎng)主導(dǎo)地位，新興經(jīng)濟(jì)體加快發(fā)展步伐。一方面，主要優(yōu)勢(shì)企業(yè)集中于歐、美日等發(fā)達(dá)國(guó)家。智能制造裝備產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)集中度高、主要由發(fā)達(dá)國(guó)家跨國(guó)公司掌控的局面。在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，排行榜前10位中有6家日本企業(yè)：小松集團(tuán)（Komatsu）、森精機(jī)（Mori Seiki）等；2家德國(guó)企業(yè)：第2位的吉邁特（Gildemeister）和第7位的通快（Trumpf）。在智能控制系統(tǒng)領(lǐng)域，全球前50位企業(yè)中約3/4是美、德、日企業(yè)（美、德各13家，日本11家），如美國(guó)艾默生、日本日立、德國(guó)西門(mén)子等，英國(guó)和瑞士入榜企業(yè)數(shù)量也較多，排行榜前5位收入占比達(dá)44%。在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，全球知名工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠商主要集中在日、美、德等發(fā)達(dá)國(guó)家，如瑞士ABB、日本發(fā)那科、德國(guó)庫(kù)卡、美國(guó)American Robot等。在3D打印設(shè)備領(lǐng)域，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)引領(lǐng)了3D打印的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，該領(lǐng)域全球排名前4位的企業(yè)分別是美國(guó)的3D Systems和Stratasys、以色列的Object和德國(guó)的EOS，四者合計(jì)市場(chǎng)份額接近70%。

另一方面，由于相關(guān)市場(chǎng)需求漸趨飽和，同時(shí)面臨制造成本偏高等問(wèn)題，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)產(chǎn)業(yè)增速逐漸放緩，亞太等新興市場(chǎng)工業(yè)化進(jìn)程加快，資本投入和大型基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目大幅增加，需求量也增加。就世界智能控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的區(qū)域分布來(lái)看，2012年，歐洲地區(qū)市場(chǎng)規(guī)模最大，約115.5億美元，占比47%；亞太地區(qū)市場(chǎng)規(guī)模約84億美元，占比34.4%，增長(zhǎng)率約為3.9%，高于世界平均水平和其他地區(qū)的增長(zhǎng)率（見(jiàn)圖2），中國(guó)的北京殷華、陜西恒通等公司依托高校成果已能自主制造3D打印設(shè)備。

圖2 2012年世界自動(dòng)化控制系統(tǒng)市場(chǎng)地區(qū)分布（億美元）

主要發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)紛紛加大產(chǎn)業(yè)促進(jìn)力度。一方面是政策法規(guī)支持。美國(guó)相繼出臺(tái)了《重振美國(guó)制造業(yè)框架》、《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》等戰(zhàn)略，部署了“先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃”和“美國(guó)國(guó)家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃”，強(qiáng)調(diào)制造業(yè)作為美國(guó)經(jīng)濟(jì)核心的重要性。歐盟出臺(tái)了《為了歐洲的工業(yè)復(fù)興》等政策，實(shí)施“未來(lái)工廠計(jì)劃”和“火花計(jì)劃”，積極推動(dòng)智能制造領(lǐng)域的研發(fā)活動(dòng)，以提高歐洲制造業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面是資金支持。美國(guó)采取項(xiàng)目資金資助與稅收杠桿并用的方式加以培育，促進(jìn)前期研發(fā)和產(chǎn)業(yè)本土化，如國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新研究所加強(qiáng)對(duì)創(chuàng)新開(kāi)始階段與商業(yè)化前期階段之間研發(fā)活動(dòng)的支持，以降低成本和風(fēng)險(xiǎn)。歐盟通過(guò)設(shè)立長(zhǎng)期項(xiàng)目資金資助方式來(lái)推動(dòng)智能制造產(chǎn)業(yè)研發(fā)和市場(chǎng)化，“未來(lái)工廠計(jì)劃”和“火花計(jì)劃”獲歐盟委員會(huì)資助的時(shí)間都超過(guò)7年，許多項(xiàng)目以公私資金比例1﹕1籌措。此外，美國(guó)和歐盟都注重扶持本土企業(yè)，尤其是中小企業(yè)的發(fā)展，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，加強(qiáng)人才的培養(yǎng)。

上海智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析

不同細(xì)分領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有一定基礎(chǔ)。在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，已形成“2+X”的產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局。其中金橋開(kāi)發(fā)區(qū)在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)方面已具備研發(fā)、核心部件、自動(dòng)控制、整機(jī)制造和市場(chǎng)應(yīng)用較為完整的產(chǎn)業(yè)體系，康橋工業(yè)區(qū)也具備機(jī)器人研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)。但目前上海工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈頂端仍由發(fā)那科、庫(kù)卡、ABB和安川電機(jī)四大跨國(guó)企業(yè)牢牢把握，這四家企業(yè)涉及領(lǐng)域幾乎涵蓋整條機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈，在最核心的關(guān)鍵零部件研發(fā)和制造方面處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。與國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)比較，上海本土機(jī)器人企業(yè)也存在一定差距，如國(guó)內(nèi)領(lǐng)軍機(jī)器人企業(yè)——新松機(jī)器人的業(yè)務(wù)已布及研發(fā)、整機(jī)集成、組建生產(chǎn)和應(yīng)用服務(wù)等大部分環(huán)節(jié)，正向跨國(guó)企業(yè)奮起直追，而上海本土企業(yè)只在部分細(xì)分領(lǐng)域具備一定實(shí)力，技術(shù)點(diǎn)較為分散，在RV減速器、伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器等關(guān)鍵零部件制造方面缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，關(guān)鍵零部件商奇缺（見(jiàn)表1）。

表1 上海部分機(jī)器人企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)與國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈比較

在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，上海的數(shù)控機(jī)床規(guī)格品種比較齊全，機(jī)床行業(yè)有自己完善的配套能力，從鑄造、加工、熱處理、冷作、油漆包裝到各類機(jī)床零配件、附件、刀具以及數(shù)控系統(tǒng)等都能實(shí)現(xiàn)自主供給，目前產(chǎn)品結(jié)構(gòu)朝產(chǎn)業(yè)高端方向發(fā)展。在3D打印領(lǐng)域，上海上中下游產(chǎn)業(yè)鏈逐步完備：耗材方面，除了一些企業(yè)如上海聯(lián)坤電子材料有限公司等具有PLA和ABS等普通3D打印材料的生產(chǎn)能力以外，部分機(jī)構(gòu)也在特種3D打印上進(jìn)行了一些嘗試；設(shè)備制造方面，上海聯(lián)泰公司自主研發(fā)的SLA激光快速成型機(jī)通過(guò)了上海市高新技術(shù)成果認(rèn)定；在服務(wù)端，長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈集聚的巨大產(chǎn)業(yè)資源成為3D打印技術(shù)得以推廣的沃土，在這種情況下，一些3D打印創(chuàng)新應(yīng)用服務(wù)商應(yīng)運(yùn)而生。

產(chǎn)學(xué)研合作日趨緊密。上海制造業(yè)基礎(chǔ)雄厚，康橋工業(yè)區(qū)、張江高科技園區(qū)等凝聚了大批具有研發(fā)實(shí)力和生產(chǎn)能力的高新技術(shù)企業(yè)；上海交大、復(fù)旦等高校具備一定的研發(fā)實(shí)力，并積極與上海本土及國(guó)內(nèi)智能制造裝備相關(guān)企業(yè)聯(lián)合開(kāi)展研發(fā)工作，助推產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，前期研發(fā)較多集中于高校和科研院所，包括上海交通大學(xué)、上海大學(xué)以及一些專業(yè)技術(shù)院校，同時(shí)，企業(yè)研發(fā)實(shí)力也在增強(qiáng)，以企業(yè)為主的產(chǎn)學(xué)研合作正穩(wěn)步形成。但目前問(wèn)題仍然存在：許多應(yīng)用型企業(yè)在相應(yīng)技術(shù)上無(wú)法得到國(guó)內(nèi)研發(fā)機(jī)構(gòu)的有效支撐，從而轉(zhuǎn)向國(guó)外成熟產(chǎn)品；一些潛在零部件生產(chǎn)企業(yè)未能與整機(jī)企業(yè)建立穩(wěn)固持續(xù)的研發(fā)關(guān)系，產(chǎn)業(yè)鏈資源還需進(jìn)一步整合。在3D打印領(lǐng)域，由于技術(shù)門(mén)檻較高，企業(yè)積極采用同高校、研究所合作的模式推進(jìn)3D打印技術(shù)，如上海晟實(shí)醫(yī)療器械科技有限公司、上海康貝爾生物電子有限公司等通過(guò)與上海交大的合作，在骨骼模型等3D打印模型的加工方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)。上海產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院已著手打造3D打印的共性技術(shù)平臺(tái)，通過(guò)深入發(fā)掘本土企業(yè)的制造需求，從個(gè)性化耗材、定制設(shè)備這兩塊目前的短板著手，復(fù)旦大學(xué)、華東理工大學(xué)等高校都已積極參與到這一平臺(tái)的聯(lián)合開(kāi)發(fā)中。

市場(chǎng)潛力大。長(zhǎng)三角地區(qū)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和制造業(yè)的中心，集結(jié)了汽車、船舶、航空航天、新能源等龐大的產(chǎn)業(yè)集群，上海在工程機(jī)械、汽車、大飛機(jī)、輪船、電子制造等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)可以為智能制造裝備的應(yīng)用提供廣闊的市場(chǎng)空間，如上汽集團(tuán)、上海大眾、上海通用等大型企業(yè)的機(jī)器人裝機(jī)量與日俱增，以上海為中心的長(zhǎng)三角區(qū)域3D打印服務(wù)市場(chǎng)需求規(guī)模約為每年3億元至5億元，且每年以20%左右的速度增長(zhǎng)。

近年來(lái)，智能制造裝備產(chǎn)業(yè)受到政府和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，出臺(tái)了多項(xiàng)規(guī)劃。如《上海市工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出要“大力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人等若干新興領(lǐng)域”、組織實(shí)施“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”等重大專項(xiàng)，開(kāi)展關(guān)鍵核心技術(shù)研究、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定等；2012年1月，上海市發(fā)布的《上海市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，將“智能化儀表及自動(dòng)化控制系統(tǒng)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”作為智能制造的重要發(fā)展方向之一；2014年4月，由上?？萍汲晒D(zhuǎn)化促進(jìn)會(huì)組織專家形成了《關(guān)于上海3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策和布局的建議》；今年8月，上海市政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)市經(jīng)信委《關(guān)于上海加快發(fā)展智能制造助推全球科技創(chuàng)新中心建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》的通知，全面推進(jìn)上海智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

總體看來(lái)，上海智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，但與國(guó)外相比還有一定差距：（1）產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系有待完善。官產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合的、開(kāi)放集成的創(chuàng)新體系尚未形成；企業(yè)研發(fā)投入資金規(guī)模較小，關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)薄弱，尚未成為真正的技術(shù)創(chuàng)新主體；科技成果轉(zhuǎn)化渠道不暢，許多重要裝備、核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件尚未實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化。（2）高端智能裝備對(duì)外依存度高。重大技術(shù)裝備儀器儀表對(duì)外依存度高達(dá)40%，其中高端產(chǎn)品對(duì)外依存度達(dá)70%，機(jī)器人、高端自動(dòng)控制系統(tǒng)以及高檔數(shù)控系統(tǒng)95%的市場(chǎng)份額被跨國(guó)公司占據(jù)。（3）缺乏本土 “引擎”企業(yè)和領(lǐng)軍人才。上海缺乏能夠統(tǒng)領(lǐng)智能制造全局或某一領(lǐng)域發(fā)展的本土“引擎”企業(yè)和領(lǐng)軍人才，少數(shù)優(yōu)秀人才也主要集中在外企，系統(tǒng)研發(fā)人員、高級(jí)技術(shù)人員等都較為緊缺，應(yīng)用型企業(yè)也缺乏操控智能制造裝備的專業(yè)人才，不利于上海產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的提升。

對(duì)加快上海智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾點(diǎn)建議

建立協(xié)調(diào)機(jī)制，制定智能制造裝備重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新路線圖。建立上海各相關(guān)部門(mén)共同參與的協(xié)調(diào)機(jī)制，協(xié)調(diào)創(chuàng)新資源統(tǒng)籌與共享、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與成果產(chǎn)業(yè)化等問(wèn)題；同時(shí)，面向智能制造裝備的重大行業(yè)應(yīng)用，圍繞新型傳感技術(shù)、先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)等關(guān)鍵智能技術(shù)領(lǐng)域，制定和實(shí)施重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新路線圖。

支持協(xié)同創(chuàng)新，鼓勵(lì)多種形式的研發(fā)活動(dòng)。支持智能制造裝備上下游企業(yè)與行業(yè)用戶合作建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，圍繞重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用和關(guān)鍵技術(shù)實(shí)施協(xié)同創(chuàng)新；以企業(yè)為主體新建一批智能制造裝備領(lǐng)域的國(guó)家工程技術(shù)研究中心，提升智能制造裝備領(lǐng)域的基礎(chǔ)研發(fā)和集成創(chuàng)新能力，推動(dòng)創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)移擴(kuò)散；堅(jiān)持開(kāi)放創(chuàng)新，鼓勵(lì)企業(yè)在海外設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu)、并購(gòu)技術(shù)企業(yè)等。

進(jìn)一步優(yōu)化中小企業(yè)發(fā)展環(huán)境，培育本土“引擎”企業(yè)。通過(guò)營(yíng)造公平競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境，減輕中小企業(yè)的負(fù)擔(dān)；加強(qiáng)政策引導(dǎo)，促進(jìn)智能制造裝備中小企業(yè)向“專、精、特、新”發(fā)展；加快公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，為中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供支撐服務(wù)；發(fā)揮政府在市場(chǎng)引導(dǎo)和需求培育方面的作用，協(xié)助本土企業(yè)開(kāi)拓市場(chǎng)，培育具有一定國(guó)際國(guó)內(nèi)影響力的本土“引擎”企業(yè)。

強(qiáng)化人才隊(duì)伍建設(shè)，優(yōu)化人才培養(yǎng)機(jī)制。通過(guò)多種渠道積極引進(jìn)海內(nèi)外高端領(lǐng)軍人才和研究團(tuán)隊(duì)，引進(jìn)的人才或研發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)具有全球領(lǐng)先的核心技術(shù)，能解決上海智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的瓶頸問(wèn)題。同時(shí)優(yōu)化人才培養(yǎng)機(jī)制，加快培養(yǎng)創(chuàng)新型科技人才、緊缺專業(yè)人才和跨學(xué)科人才；面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，進(jìn)一步完善學(xué)歷教育和職業(yè)培訓(xùn)體系；加強(qiáng)對(duì)技術(shù)技能人才和工程師的培養(yǎng)，全面提升智能制造裝備產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)者的整體素質(zhì)。